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Berritzegune Nagusia

IKTen erabilera didaktikoa zientzia esperimentalen ikaskuntza-irakaskuntzetan (II Atala)

Naturako prozesuen ereduak egiteko simulazioak erabiltzea izan dugu aztergai blog honetako aurreko jardueran.  Zientzia esperimentalak irakasteko IKT direlakoen aplikazio didaktikoaren analisiarekin jarraituz, benetako iraultza ekarri duen beste eremu zabal bat landuko dugu orain. Esperimentuak egitea da eremu hori, eta Ordenagailuz lagundutako esperimentazioa (ExAO) deitu ohi diogu.

Funtsean, ez dago alde handirik ordenagailuz egindako esperimentazioaren eta ohiko esperimentazioaren artean. Zenbait neurketa-aparailu eta laborategi-tresna erabiltzen dira bi kasuotan, baina abantaila handiak ohar ditzakegu ordenagailuak erabiltzen badira  neurketa-sisteman. Datuak hartzeko prozesua automatizatu egiten da, neurketen emaitzak ordenagailuan biltzen dira, eta zenbait software-tresna balia ditzakegu haiek prozesatzeko. Gainera, oso sinplea da datuak formatu grafikoan aurkeztea; horrela,  nabarmen errazten da analisia egiteko eta hezkuntzan erabiltzeko prozesua.

En mi  intervención anterior en este blog hablaba del uso de las simulaciones para la modelización de los procesos naturales. Siguiendo con el análisis de la aplicación didáctica de las TIC a la enseñanza de las ciencias experimentales hablaremos ahora de otro gran campo que representa una revolución indudable y es en la realización de experimentos. Es lo que llamamos la experimentación asistida por ordenador  (ExAO).

La experimentación asistida por ordenador no difiere fundamentalmente de la experiencia tradicional en la que se usan diversos instrumentos de medición y equipos de laboratorio, pero la incorporación de los ordenadores en un sistema de medición trae muchos beneficios  La adquisición de datos pasa a ser automatizada, los resultados de las medidas se almacenan en el ordenador y son procesados por varias herramientas de software. Además, la presentación de los resultados en forma gráfica es muy simple y esto facilita el análisis y su uso educativo. Por último, dadas las posibilidades de comunicación entre los diferentes software que se ejecutan en la misma interfaz de usuario de Windows, los datos pueden exportarse fácilmente a una hoja de cálculo, procesador de textos o una presentación de software    multimedia.

Básicamente, todo el sistema ExAO se compone de los mismos elementos.

Un sensor mide los cambios en la cantidad física de un fenómeno natural y genera una señal eléctrica analógica, cuyo valor es proporcional a la magnitud medida.

La señal eléctrica del sensor se aplica a una interfaz de adquisición con un análogo / digital. La interfaz convierte las señales analógicas en señales digitales para su transmisión al equipo.

El software adecuado permite trabajar con los datos obtenidos y permite medidas de proceso, sobre todo en forma gráfica.

Estas herramientas permiten modificar sustancialmente la programación didáctica, y posibilitan que el estudio de los procesos naturales en los laboratorios se pueda abordar como el resultado de pequeñas investigaciones, con un mayor tiempo dedicado a emitir hipótesis, analizar variables, diseñar la experiencia y a reflexionar sobre ella, y menos tiempo dedicado a las mediciones.

Las diferentes experiencias que se pueden llevar dependen de los sensores e instrumentos de medición que están disponibles. Son muchos los sensores asociados a los sistemas ExAO disponibles en la actualidad en el mercado. Además de los sensores, hay que señalar que la mayoría de los instrumentos de laboratorio, como medidores de pH, espectrofotómetros y otros dispositivos de uso común en el pasado con los registradores de carta puede ser interconectado fácilmente con un sistema de adquisición asistido por ordenador. Muchos modelos también están equipados con un puerto para la transmisión de sus datos directamente a un ordenador. Sin embargo, es necesario contar con software específico para el instrumento utilizado.

La ExAO favorece el trabajo experimental porque:

  • Permite realizar experimentos diferentes.
  • Facilita la realización de experiencias sobre fenómenos muy rápidos o muy lentos o quizás peligrosos.
  • Mejora la calidad y la precisión de las medidas
  • Fácil realización de la representación gráfica de las medidas experimentales.
  • Facilita la comunicación de las medidas y la presentación de la información
  • Facilita la interpretación de los datos.
  • Impulsa y facilita todos los procedimientos experimentales de la metodología científica.
  • Aumenta la motivación del alumnado

Para terminar, indicar que el programa de Educación científica que se ha llevado a cabo en la CAV en los tres últimos cursos contaba con dotación a los centros, entre ellos dotación, en los centros de secundaria, para la realización de experimentación asistida por ordenador de  tres equipos de sensores para Física y Química.

Se hace necesaria una evaluación continuada de la experiencia por parte del profesorado y de la administración, a fin de modificar o revisar las dotaciones y potenciar  un nuevo enfoque sobre la realización del trabajo experimental en ciencias.

Elvira González, Asesoría de Ciencias de la Naturaleza , Berrtzegune Nagusia

Author: Mª Elvira González

Asesora de Ciencias de la naturaleza del Berritzegune Nagusia (Bilbao)

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